Una plataforma de imágenes robusta y de bajo costo que utiliza tecnología de laboratorio en un chip creada por la Universidad de California, los científicos de Irvine pueden estar disponibles para un diagnóstico rápido de coronavirus y pruebas de anticuerpos en todo el país para fin de año.
El sistema UCI puede contribuir en gran medida al despliegue de una vacuna para COVID-19 y a la reapertura de la economía, ya que ambos requieren pruebas generalizadas para el virus y sus anticuerpos. Hasta ahora, las pruebas de anticuerpos en los EE. UU. Han sido demasiado inexactaso caro alcanzar los números necesarios.
Pero los investigadores de la UCI Weian Zhao, Per Niklas Hedde, Enrico Gratton y Philip Felgner creen que su nueva tecnología puede ayudar a acelerar el proceso de prueba de forma rápida y asequible. Su descubrimiento aparece en la revista Laboratorio en un chip , publicado por la Royal Society of Chemistry.
"Necesitamos probar a millones de personas al día, y estamos muy lejos de eso", dijo Hedde, científico del proyecto en ciencias farmacéuticas y autor principal del estudio. "Esta plataforma de prueba precisa permite a los funcionarios de salud pública implementarestrategias de mitigación que se necesitan para reabrir de manera segura el país y la economía ".
Cómo funciona
Utilizando sangre de un pinchazo en el dedo, la prueba UCI sondea cientos de respuestas de anticuerpos a 14 virus respiratorios, incluido el SARS-CoV-2, en tan solo dos a cuatro horas. Identificación de respuestas a infecciones virales con síntomas similares a los de COVID-19 mantendrá los hospitales libres de pacientes con resfriados y gripes estándar.
Los resultados se imprimen en una plataforma de imágenes de bajo costo. El generador de imágenes TinyArray combina un prototipo impreso en 3D con un LED estándar y una pequeña cámara de 5 megapíxeles para encontrar marcadores para muchos anticuerpos simultáneamente. Esto garantiza una precisión igualal de los costosos sistemas de imágenes, pero hace que la plataforma sea lo suficientemente portátil como para implementarla en cualquier lugar, a un costo de solo $ 200.
El mismo dispositivo también puede procesar los resultados de las pruebas de frotis nasal de uso común para el SARS-CoV-2, de modo que los pacientes puedan ser evaluados para COVID-19 y sus anticuerpos en una sola plataforma.
Actualmente, la mayoría de las pruebas de anticuerpos solo verifican uno o dos antígenos, las sustancias extrañas que hacen que el cuerpo produzca anticuerpos.
"Hace uno o dos meses, las pruebas se consideraban como el Salvaje Oeste", dijo Zhao, profesor de ciencias farmacéuticas, y agregó que la mayoría de las pruebas de anticuerpos contra el SARS-CoV-2 "simplemente no son precisas".
Los sistemas que analizan la gama completa de anticuerpos necesarios para obtener resultados confiables requieren máquinas de imágenes que cuestan entre $ 10,000 y $ 100,000 y son demasiado voluminosas para un uso generalizado. Las áreas sin los recursos para adquirir una de estas máquinas tienen que enviar sus muestras a laboratorios externos parapruebas, lo que significa que los resultados toman días en lugar de horas.
gran impacto
Las pruebas a gran escala determinarán qué porcentaje de la población tenía COVID-19 pero nunca mostró síntomas, lo que tendrá un gran impacto en la salud pública y las decisiones de reapertura.
"¿Qué pasa si resulta que un porcentaje mayor de personas en una comunidad ya ha contraído el virus?", Dijo Zhao. "Esto significa que está más cerca de lograr la inmunidad colectiva".
Y comprender qué anticuerpos se producen y cuánto tiempo duran será clave para desarrollar una vacuna eficaz y administrar la dosis correcta. Esto puede ser fundamental en los próximos años si el virus muta, lo que requiere actualizaciones muy similares a las vacunas anuales contra la influenza.
El equipo de UCI ya ha completado 5,000 pruebas en el condado de Orange, y el objetivo final es analizar 20,000 muestras por unidad al día. Los investigadores se están asociando con las empresas emergentes de UCI Velox Biosystems Inc. y Nanommune Inc. para aumentar la producción. Ellos esperanque el generador de imágenes TinyArray estará listo para implementarse en los EE. UU. a fines de 2020 y están trabajando con científicos en Uruguay, Rusia y Tailandia para desarrollar sistemas similares para sus países.
"Esto sería genial para un país de bajos ingresos", dijo Hedde. Debido a que los materiales del dispositivo son baratos y fáciles de obtener, la plataforma es fácil de fabricar y usar en áreas de bajos recursos, lo que hace que las pruebas sean accesibles en todo el mundo.escala."
Aarti Jain, Rie Nakajima, Rafael Ramiro de Assis, Trevor Pearce, Algis Jasinskas y Saahir Khan de UCI junto con Timothy Abram y Melody Toosky de Velox Biosystems participaron en el estudio, que fue apoyado por los Institutos Nacionales de Salud subvenciones P41GM103540 y R01 AI117061 y una subvención UCI CRAFT-COVID.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Irvine . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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